细菌形态与排列

细菌的形态和排列描述了单个细菌细胞的形状，最常见的是球形（球菌）、杆形（杆菌）和螺旋形（弧菌、螺菌和螺旋体），以及细胞分裂和保持连接所产生的特征性聚集方式（成对、成链、成簇）。这些特征是细菌最古老的描述符之一，至今仍是显微镜描述的基本组成部分。

Definition

细菌形态与排列是对细菌细胞（如球菌、杆菌和螺旋形）的大小和几何形状，以及细胞分裂后关联的空间模式的描述。

Scope

本主题涵盖了主要的细胞形状及其命名的排列方式，细胞壁和细胞骨架在形成和维持形状中的作用，以及形态学作为描述性和部分诊断性特征的应用。它不涉及染色程序（一个相关主题）或超越形态学的高级分类。

Core questions

• 细菌细胞的主要形状和排列方式有哪些？
• 细胞壁和细胞骨架如何产生和维持细胞形状？
• 形态学对于描述和分类细菌有多大信息量？

Key concepts

• 球菌、杆菌和螺旋形
• 排列方式：双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联体、八叠球菌
• 分裂平面和细胞粘附
• 细胞骨架对形状的控制（MreB，FtsZ）
• 多形性
• 形态学作为描述性特征

Mechanisms

细胞形状主要由肽聚糖合成的几何结构决定，而肽聚糖合成又受细胞骨架蛋白的指导：肌动蛋白样MreB组织与杆状形状相关的侧壁合成，而微管蛋白样FtsZ形成分裂环。特征性排列产生于连续分裂平面的方向以及子细胞是分离还是保持连接，从而形成成对、成链、四联体、包囊或葡萄状簇。有些细菌是多形性的，其形态随生长条件而变化。尽管形状是可遗传且广泛保守的，但它是一个相对粗略的特征，本身并不能决定身份。

Clinical relevance

细胞形状和排列，连同革兰氏染色反应，为临床标本显微镜下观察到的微生物提供了最初的描述性词汇，并有助于将分离株归入广泛的形态学类别。本条目是描述性参考资料，不作为个体诊断或治疗决策的依据。

Evidence & guidelines

细菌的描述性形态学已在标准教科书中确立，细胞形状如何产生和维持的分子基础则来源于对细菌细胞骨架和细胞壁合成的综述和原始研究。

History

一旦显微镜使单个细胞可见，形状和排列就成为描述细菌的最早特征之一，它们组织了19世纪大部分的描述性细菌学。后来的工作将这些形式与底层的细胞壁和细胞骨架机制联系起来，解释了形状是如何产生的，而不仅仅是编目。

Key figures

• Kevin D. Young
• Christine Jacobs-Wagner
• Petra Anne Levin

Seminal works

• young-2006
• cabeen-2005

Frequently asked questions

细菌的主要形状有哪些？

主要形状有球形（球菌）、杆形（杆菌）和弯曲或螺旋形（弧菌、螺菌和螺旋体），有些细菌是多形性的。

为什么有些细菌会形成链状或簇状？

排列方式取决于细胞分裂的平面以及子细胞是否分离；例如，在一个平面内分裂且细胞保持连接会形成链状，而在多个平面内分裂则会形成簇状。